Wozu dient ein Kondensator?

Kondensatoren spielen eine wesentliche Rolle für den stabilen Betrieb digitaler Elektronik, indem sie die rauschempfindlichen Mikrochips vor dem Stromsignal schützen, das zu abnormalem Verhalten führen kann.

Entkopplungs-/Bypass-Kondensatoren

Die in dieser Anwendung verwendeten Kondensatoren werden als Entkopplungskondensatoren bezeichnet und sollten für eine möglichst hohe Effizienz so nahe wie möglich an jedem Mikrochip platziert werden, da alle Schaltungspfade als Antennen wirken und das Umgebungsrauschen verstärken. Trenn- und Kondensatorkondensatoren werden auch in jedem Bereich eines Stromkreises verwendet, um die Gesamtauswirkungen elektrischer Störungen zu reduzieren.

Koppel- oder DC-Sperrkondensatoren

Da Kondensatoren Wechselstromsignale durchlassen und Gleichstrom blockieren können, können sie zur Trennung der Wechselstrom- und Gleichstromanteile eines Signals verwendet werden. Der Wert des Kondensators muss für die Kopplung nicht präzise oder präzise sein, er muss jedoch einen hohen Wert haben, da die Reaktanz des Kondensators die Leistung bei Kopplungsanwendungen bestimmt.

Snubber-Kondensatoren

In Schaltkreisen, in denen eine Last mit hoher Induktivität induziert wird, wie z. B. ein Motor oder ein Transformator, können hohe Schwellenwerte für transiente Leistung auftreten, da die in der induktiven Last gespeicherte Energie plötzlich entladen wird, was zu Schäden an Komponenten und Kontakten führen kann. Durch den Einsatz eines Kondensators kann die Spannung im Stromkreis begrenzt oder blockiert werden, wodurch der Betrieb sicherer und der Stromkreis zuverlässiger wird. Bei Stromkreisen mit geringerer Leistung kann eine Verriegelungstechnik eingesetzt werden, um unerwünschte Funkfrequenzinterferenzen (RFI) zu verhindern, die zu abnormalem Verhalten in Stromkreisen führen und Schwierigkeiten bei der Erlangung der Zertifizierung und Zulassung von Produkten verursachen können.

Gepulste Leistungskondensatoren

Bei den einfachsten Kondensatoren sind Batterien praktisch leistungsschwach und bieten einzigartige Energiespeicherfähigkeiten, die über die von Batterien mit chemischer Reaktion hinausgehen. Wenn in kurzer Zeit eine große Menge an Energie benötigt wird, sind große Kondensatoren und Kondensatorbänke für viele Anwendungen eine überlegene Option. Kondensatorbänke werden zum Speichern von Energie für Anwendungen wie Impulslaser, Radare, Teilchenbeschleuniger und Schienen verwendet. Eine häufige Anwendung des gepulsten Leistungskondensators ist der Blitz einer Einweg-Fotokamera, der dann vom Blitz schnell geladen und entladen wird, wodurch ein hoher Stromimpuls entsteht.

Resonanz- oder abgestimmte Schaltkreisanwendungen

Während Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten zur Herstellung von Filtern verwendet werden können, können bestimmte Kombinationen auch zu einer Verstärkung der Resonanz des Eingangssignals führen. Diese Schaltkreise werden zur Verstärkung von Signalen mit Resonanzfrequenz verwendet, um hohe Spannungen aus Niederspannungseingängen wie Oszillatoren und geregelten Filtern zu erzeugen. In Resonanzkreisen müssen Sie darauf achten, Komponenten auszuwählen, die den Belastungen, denen die Komponenten ausgesetzt sind, standhalten oder schnell ausfallen.

Kapazitive Sensoranwendung

Die kapazitive Sensorik ist in jüngster Zeit zu einem gängigen Merkmal in modernen Unterhaltungselektronikgeräten geworden, obwohl kapazitive Sensoren schon seit Jahrzehnten in einer Vielzahl von Anwendungen für Positionen, Feuchtigkeit, Flüssigkeitsstand, Fertigungsqualitätskontrolle und Beschleunigung eingesetzt werden.

Die Kapazitätserkennungsfunktion erkennt eine Änderung der lokalen Umgebungskapazität durch eine dielektrische Änderung, eine Änderung des Abstands zwischen den Kondensatorplatten oder eine Änderung der Fläche eines Kondensators.

Kondensatorsicherheit

Bei Kondensatoren sollten einige Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden. Als Komponenten der Energiespeicherung können Kondensatoren gefährliche Energiemengen speichern, die zu tödlichen Stromschlägen und Geräteausfällen führen können, selbst wenn der Kondensator über einen längeren Zeitraum vom Stromnetz getrennt war. Aus diesem Grund ist es immer sinnvoll, vor Arbeiten an elektrischen Geräten die Kondensatoren zu entladen.

Elektrolytkondensatoren sind unter bestimmten Bedingungen anfällig für Gewalteinwirkung, insbesondere wenn die Spannung an einem polarisierten Elektrolytkondensator umgekehrt ist. Kondensatoren, die in Hochleistungs- und Hochspannungsanwendungen verwendet werden, können ebenfalls heftig ausfallen, weil sich dielektrische Materialien zersetzen und verdampfen.

Ein Kondensator kann Strom speichern, wenn er an seinen Ladekreis angeschlossen ist. Und wenn es vom Ladekreis getrennt wird, kann es die gespeicherte Energie abgeben und als temporäre Batterie verwenden. Kondensatoren werden häufig in elektronischen Geräten verwendet, um die Stromversorgung während des Batteriewechsels aufrechtzuerhalten. (Dies verhindert den Verlust flüchtiger Speicherinformationen.)

Herkömmliche elektrostatische Leiter liefern eine Energiedichte von weniger als 360 Joule pro Kilogramm, während Kondensatoren mit der sich entwickelnden Technologie mehr als 2,52 Kilojoule pro Kilogramm liefern können.

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